第二次世界大戰結束的1945年(昭和20年),由于鐵礦石、焦炭等原料不足,以及斷水、停電等原因,日本運轉的高爐只不過3座,鋼鐵的生產量生鐵97萬噸、粗鋼196萬噸,第二年進一步降低了數十個百分點。但是1947年(昭和22年)以后,由于同業界的努力,政府的干預,以及原料供應的好轉等,生產以相當快的速度得到了恢復。1950年(昭和25年)的朝鮮戰爭可以說暫時地給了鋼鐵一個暢銷的契機。
那時雖然鋼(gang)(gang)鐵業、社會還對(dui)耐候鋼(gang)(gang)狀況一無所知(zhi),但是(shi)U.S.Steel公司(si)的(de)COR-TEN鋼(gang)(gang)被日本(ben)認同就是(shi)在這(zhe)個時候。
隨著經濟的復興,1953年(昭和28年)鋼鐵的生產已達到戰前的最高水平,在被認為“不是戰后最快”。的1955年(昭和30年),生鐵產量是521萬噸,粗鋼產量是940萬噸。關于耐候鋼研究、研制開始的時間就是在這個時候。當時的情況或研究開發的經過,堀川一男在“我國耐候鋼的誕生”(卷末的資料1)一文中對此做了詳細的敘述。
當(dang)時的耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)的需要好像有3個(ge)傾向(xiang),也就是:(1)腐蝕問題大的車輛(liang)用薄板(ban);(2)要求(qiu)(qiu)耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)的結(jie)構(gou)用厚板(ban);(3)要求(qiu)(qiu)耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)的結(jie)構(gou)用高強度厚板(ban)。
詳情請參照(zhao)卷末的(de)資料1,最初銷(xiao)售(shou)的(de)鋼(gang)種(zhong)(zhong)在1957年(nian)(nian)(nian)(昭(zhao)和(he)32年(nian)(nian)(nian))是銅系(xi)的(de)Cuplon鋼(gang),1960年(nian)(nian)(nian)(昭(zhao)和(he)35年(nian)(nian)(nian))是YAW-TEN鋼(gang)(Cu-P-Ti系(xi))、FUJI COR-TEN鋼(gang),1961年(nian)(nian)(nian)開(kai)始生產銷(xiao)售(shou)Cupten鋼(gang)(Cu-P-Cr系(xi))。以(yi)后,其他廠(chang)家的(de)商品(pin)(pin)也開(kai)始銷(xiao)售(shou),通過車輛及一般結構用(高磷)和(he)焊(han)接(jie)結構用(低磷)的(de)劃分(fen),按(an)用途不同的(de)品(pin)(pin)種(zhong)(zhong)劃分(fen),以(yi)及焊(han)接(jie)結構用按(an)抗拉強(qiang)度不同的(de)品(pin)(pin)種(zhong)(zhong)劃分(fen)等,實現了多品(pin)(pin)種(zhong)(zhong)化。到20世紀60~70年(nian)(nian)(nian)代(昭(zhao)和(he)40年(nian)(nian)(nian)代初期),大致的(de)品(pin)(pin)種(zhong)(zhong)已經齊全(quan),1968年(nian)(nian)(nian)(昭(zhao)和(he)43年(nian)(nian)(nian))時的(de)490MPa(50kg/m㎡)級的(de)高強(qiang)度耐候(hou)鋼(gang)的(de)典型產品(pin)(pin)示于表(biao)2-2。
1968年(nian)(昭(zhao)和43年(nian))低磷系焊(han)接(jie)(jie)用鋼(gang)(gang)(gang)作為(wei)JIS G3114“焊(han)接(jie)(jie)結(jie)(jie)構用耐(nai)候(hou)(hou)性熱軋(ya)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)”、1971年(nian)(昭(zhao)和46年(nian))高(gao)(gao)(gao)磷系焊(han)接(jie)(jie)用鋼(gang)(gang)(gang)作為(wei)JIS G3125“高(gao)(gao)(gao)耐(nai)候(hou)(hou)性軋(ya)制(zhi)(zhi)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)”實(shi)現(xian)了JIS標準(zhun)化。將高(gao)(gao)(gao)磷系和低磷系鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)區別(bie)之(zhi)后,把(ba)高(gao)(gao)(gao)磷系分為(wei)熱軋(ya)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)和冷軋(ya)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai),把(ba)焊(han)接(jie)(jie)結(jie)(jie)構鋼(gang)(gang)(gang)定為(wei)402、490、569MPa級(41、50、58公斤)的(de)3個抗(kang)拉強度等(deng)級,使(shi)產(chan)品的(de)體(ti)系更(geng)加醒目。如(ru)前所(suo)述(shu),在(zai)ASTM標準(zhun)中(zhong)(zhong)(zhong)中(zhong)(zhong)(zhong)作為(wei)低合金高(gao)(gao)(gao)強度結(jie)(jie)構鋼(gang)(gang)(gang)進行(xing)規定,而(er)在(zai)JIS中(zhong)(zhong)(zhong)把(ba)“耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)”作為(wei)名稱(cheng)提出來。并且,在(zai)ASTM標準(zhun)中(zhong)(zhong)(zhong)不管高(gao)(gao)(gao)磷、低磷,規定耐(nai)候(hou)(hou)性相同(約為(wei)碳素鋼(gang)(gang)(gang)的(de)4倍(bei)、含銅鋼(gang)(gang)(gang)的(de)2倍(bei)),然而(er)在(zai)JIS中(zhong)(zhong)(zhong)把(ba)高(gao)(gao)(gao)磷系鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)命(ming)名為(wei)“高(gao)(gao)(gao)耐(nai)候(hou)(hou)性軋(ya)制(zhi)(zhi)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)”,正如(ru)在(zai)解(jie)釋中(zhong)(zhong)(zhong)“在(zai)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)是耐(nai)候(hou)(hou)性最優秀的(de)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)”所(suo)記述(shu)的(de)那樣,耐(nai)候(hou)(hou)性高(gao)(gao)(gao)于(yu)低磷系鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)。實(shi)際(ji)上是根據大(da)氣(qi)暴(bao)曬試驗的(de)結(jie)(jie)果。
(JIS G3114在(zai)1968年(nian)制定之(zhi)后(hou),分(fen)別于1971年(nian)、1973年(nian)、1977年(nian)、1983年(nian)、1988年(nian)進(jin)行過修(xiu)(xiu)訂。如后(hou)所述(2.2.3節(jie))1983年(nian)又把各個鋼種(zhong)細分(fen)為無涂漆用和涂漆用,這是最(zui)大(da)的修(xiu)(xiu)訂。JIS G3125在(zai)1971年(nian)制定后(hou),分(fen)別于1973年(nian)、1977年(nian)、1987年(nian)進(jin)行過修(xiu)(xiu)訂。另(ling)外,從1991年(nian)開始強度用SI單位表示。)
在(zai)此以后各(ge)公(gong)司(si)的系(xi)列產(chan)品雖然(ran)都按照這些JIS進行了(le)區分(fen),可是在(zai)JIS G3114中化學成(cheng)分(fen)的范(fan)圍相當(dang)寬。1983年(nian)(昭和58年(nian))JIS被(bei)修訂(ding),直(zhi)到劃分(fen)出用于無涂(tu)漆的高成(cheng)分(fen)系(xi)鋼(gang)(gang)種和用于涂(tu)漆的低成(cheng)分(fen)系(xi)鋼(gang)(gang)種之前,各(ge)公(gong)司(si)生產(chan)的用于裸露使用的鋼(gang)(gang)種,均(jun)屬(shu)于高成(cheng)分(fen)系(xi)。
各廠(chang)家對(dui)各自的(de)(de)(de)產品(pin)進行(xing)過長期(qi)間的(de)(de)(de)大氣暴曬試驗(yan)(yan)。如在資料(liao)(liao)1中堀(ku)川(chuan)所談(tan)到的(de)(de)(de)各種成分系(xi)117個鋼(gang)種的(de)(de)(de)試驗(yan)(yan),從1957年(nian)(昭(zhao)和(he)32年(nian))開始(shi)(shi)在川(chuan)崎(qi)郊外(wai)進行(xing)了長達12年(nian)的(de)(de)(de)試驗(yan)(yan),而在川(chuan)崎(qi)市工業地(di)區進行(xing)了8年(nian)的(de)(de)(de)試驗(yan)(yan)。作為大氣暴曬試驗(yan)(yan),著名的(de)(de)(de)試驗(yan)(yan)是從1960~1961年(nian)(昭(zhao)和(he)35~36年(nian))開始(shi)(shi)的(de)(de)(de),為期(qi)5年(nian),在陸上鐵骨構造物防(fang)蝕(shi)研究會(簡稱:陸防(fang)研)所進行(xing)的(de)(de)(de)試驗(yan)(yan)。試驗(yan)(yan)材料(liao)(liao)包括含銅鋼(gang)、耐候(hou)高(gao)強度鋼(gang)的(de)(de)(de)多數金屬材料(liao)(liao),并在帶廣、高(gao)山、輪島、枕崎(qi)、御(yu)前崎(qi)、東京、川(chuan)崎(qi)進行(xing)了試驗(yan)(yan)。
鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)(cai)俱(ju)樂(le)部(bu)土木專門委(wei)員(yuan)會鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)(cai)防蝕調查委(wei)員(yuan)會于1973年(nian)(昭(zhao)和48年(nian))在(zai)總結(jie)“關(guan)于鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)(cai)腐(fu)(fu)(fu)蝕防蝕資料”時(shi)(shi)(shi),綜(zong)合地(di)歸(gui)納(na)了各鋼(gang)(gang)鐵公(gong)司在(zai)各自的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)暴(bao)曬(shai)試(shi)驗場上所進(jin)行的(de)(de)(de)高耐(nai)候鋼(gang)(gang)、490MPa級焊(han)接結(jie)構用耐(nai)候鋼(gang)(gang)以及比較材(cai)(cai)(cai)(SM490、SS400)的(de)(de)(de)試(shi)驗數據(ju),按照大(da)氣(qi)腐(fu)(fu)(fu)蝕性的(de)(de)(de)強度(du)分5個地(di)區,圖(tu)示(shi)出腐(fu)(fu)(fu)蝕減量(liang)隨時(shi)(shi)(shi)間(最長8~12年(nian))變(bian)化(hua)(圖(tu)2-2).與當時(shi)(shi)(shi)相比,現在(zai)工業地(di)區的(de)(de)(de)SOx的(de)(de)(de)濃度(du)遠(yuan)遠(yuan)降低(di),腐(fu)(fu)(fu)蝕減量(liang)也已(yi)經降低(di),然而這個圖(tu)現在(zai)仍作為日(ri)本鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)腐(fu)(fu)(fu)蝕數據(ju)的(de)(de)(de)基礎,常(chang)常(chang)被便(bian)覽或其他文獻轉載(zai)。
耐候(hou)(hou)鋼(gang)正式地提供(gong)實(shi)用是(shi)從(cong)1963年(nian)(nian)(昭(zhao)和(he)38年(nian)(nian))開始(shi),在當時(shi)的(de)國鐵車(che)輛(liang)及橋(qiao)梁上全都是(shi)涂漆使(shi)用。在建筑(zhu)物(wu)上從(cong)1965年(nian)(nian)(昭(zhao)和(he)40年(nian)(nian))開始(shi),屋頂(ding)、鋼(gang)骨(gu)、百葉窗、外(wai)裝面板等暴露在外(wai)部,用裸(luo)鋼(gang)或者(zhe)相(xiang)當于裸(luo)鋼(gang)的(de)表面處理狀(zhuang)態,每年(nian)(nian)在幾(ji)個建筑(zhu)物(wu)上使(shi)用。從(cong)同一時(shi)期起,建成了幾(ji)座裸(luo)露使(shi)用耐候(hou)(hou)鋼(gang)的(de)試驗鐵塔。
以(yi)(yi)后鐵(tie)道車輛(liang)也經過涂漆正常使(shi)用(yong)。進入20世紀(ji)70~80年代(昭和(he)50年代)后,建筑物(wu)上的(de)無涂漆使(shi)用(yong)在(zai)大廈外面(mian)等(deng)(deng)的(de)有(you)圖樣的(de)重要部分已經幾(ji)乎不被采用(yong)。鋼(gang)材的(de)使(shi)用(yong)量每年1萬t以(yi)(yi)下(xia),在(zai)欄桿、柱等(deng)(deng)上繼續使(shi)用(yong)。在(zai)輸電鐵(tie)塔上幾(ji)乎不再使(shi)用(yong)。
每座橋梁的(de)使(shi)用鋼(gang)材量比較(jiao)大,經常保持在按(an)用途使(shi)用量的(de)首位。20世紀70~80年代(昭和50年代)后(hou)期幾乎(hu)都是涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)使(shi)用。然而以后(hou)由于(yu)補修涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)、再涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)在橋梁整體上出現了(le)費用問題,并且隨著(zhu)技(ji)術(shu)的(de)進步、腐蝕環境的(de)改善等,逐漸地使(shi)無(wu)涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)使(shi)用成為了(le)中心。
下一(yi)節(jie)以后將按用途使用的動(dong)向敘述。在(zai)表2-3中,以年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)表示出了耐候鋼(gang)40年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)間的動向。并且在(zai)圖2-3及(ji)圖2-4上示出了日(ri)本鋼(gang)材使(shi)用量(liang)的變化。圖2-5~圖2-7是以圓形圖表示的1974~1978年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(昭(zhao)和(he)(he)49~昭(zhao)和(he)(he)53年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian))、1985年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(昭(zhao)和(he)(he)60年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian))以及(ji)1989~1992年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(平(ping)成元年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)~平(ping)成4年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian))的用途比率。
另外,關于(yu)20世紀60年(nian)代(昭(zhao)和30年(nian)代后期(qi)到(dao)40年(nian)代前期(qi))的耐(nai)候(hou)鋼的狀況,請參照曾(ceng)經(jing)對FUJI COR-TEN鋼的生產(chan)盡過力的原(yuan)富士制鐵、鵜野達(da)二(er)和門智(zhi)的技術資(zi)料(卷(juan)末的資(zi)料2)。